刘亚平，胡青璞，刘朝阳

(1 黄河水利职业技术学院 电气工程学院，开封 475004；2 中国联合网络通信濮阳分公司，濮阳 457300)

0 引 言

随着永磁材料的发展，永磁同步电机因其转矩密度高、效率高、体积小等优点，在电动汽车、自动化生产线、精密机器人、航空航天等工业领域有广泛的应用[1-3]。永磁同步电机采用永磁体励磁，相比于异步电机、同步磁阻电机以及电励磁同步电机，其单机容量、体积、效率等方面具有明显的优势[4]。

永磁同步电机根据绕组连接方式可以分为整数槽分布绕组(以下简称ISDW)永磁同步电机和分数槽集中绕组(以下简称FSCW)永磁同步电机。ISDW电机绕组端部较长，造成端部漏感和铜耗大[5]。在低速领域，转子极数较多，造成定子侧槽数很多，导致设计和加工难度增大，生产工艺难以满足要求。FSCW电机绕组的线圈缠绕在定子的单个齿上，电机槽满率高、绕组端部短且利用率高。但是FSCW永磁同步电机的气隙磁场中含有丰富的谐波，导致很大的转子损耗，而转子散热比较困难，致使电机过热，威胁永磁体性能并引起电机绝缘[6-8]。尤其是在高速电机应用领域，转子损耗急剧增大，使其应用价值大打折扣[9]。气隙作为电机实现能量交换的场所，气隙磁场的分析对电机特性非常重要。然而，先前的研究很少从ISDW和FSCW永磁同步电机气隙磁场谐波的调制建立过程进行分析。

本文基于气隙磁场调制理论构建了ISDW和FSCW永磁同步电机永磁磁场和电枢反应磁场的解析模型，分析了两种电机气隙磁场谐波的产生机理和分布特征，并利用有限元法进行了验证。……